国家标准 GB/T40737一2021 再制造激光熔覆层性能试验方法 Remanufacturing一Iestnmethodforperformaneeoflasereladdinglayer 2021-10-11发布 2022-05-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T40737一2021 目次前言范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义符号和说明试样制备熔覆层厚度 6 金相组织分析拉伸试验弯曲试验 1C 冲击试验断口分析 12硬度 13熔覆层表面缺陷耐磨性试验 14 15耐腐蚀性试验
GB/40737一2021 前言本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国绿色制造标准化技术委员会(SAC/TC337)提出并归口本文件起草单位:国家再制造机械产品质量监督检验中心(山东),河北京津冀再制造产业技术研究有限公司,山东能源重装集团大族再制造有限公司、人民解放军陆军装甲兵学院、中机生产力促进中心、中军金工发展有限公司、山东能源重装集团恒图科技有限公司,浙江工业大学,山东大学、陕西天元智能再制造股份有限公司沈阳航空航天大学,北京睿曼科技有限公司、河北瑞兆激光再制造技术股份有限公司、人民解放军军事科学院国防科技创新研究院、上海海关工业品与原材料检测技术中广东工业大学,奉尔重工股份有限公司、沈阳大陆激心山东中科机械再制造有限公司、合肥工业大学、光技术有限公司、中机研标准技术研究院(北京)有限公司苏州天弘激光股份有限公司本文件主要起草人卢正杰、张伟、张健,徐滨士、史佩京,周新远、于鹤龙、刘光伟韩刚、曹成铭讹台凡亮、陈波、姚建华,邱城,奚道云、孙婷婷,吴德军、李方义,颜雪娇,周松,苏成明,王伟、高强、魏敏王瑙英、韩宏升、胡振峰,董世运、王玉江、吴益文、范立国、李凯,李海庆,黄东保、郑汉东、刘豫、金朝龙
GB/40737一2021 再制造激光熔覆层性能试验方法范围本文件规定了再制造激光熔覆层的厚度、金相组织分析、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、断口分析、硬度、熔覆层表面缺陷、耐磨性和耐腐蚀性等性能试验项目的试样制备、试验设备、试验条件、试验步骤、试验结果和试验报告的基本要求本文件适用于再制造机械产品激光熔覆层性能试验;采用相同工艺制造的新品也可参照执行规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分;室温试验方法 GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T232金属材料弯曲试验方法 GB/Tl184形状和位置公差未注公差值 GB/T1804 -般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB 1814钢材断口检验法 GB 4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分;试验方法 GB 0125人造气氛腐蚀试验盐雾试验 GB 12444金属材料磨损试验方法试环-试块滑动磨损试验 GB 13298金属显微组织检验方法 GB 15822.1无损检测磁粉检测第1部分:总则 15822.3无损检测磁粉检测第3部分;设备 GB GB 17394.1 金属材料里氏硬度试验第1部分:试验方法 GB/T18851.1无损检测渗透检测第1部分;总则 GB/T18851.4无损检测渗透检测第4部分;设备 GB/T28619再制造术语 GB/T29795激光修复技术术语和定义 Y/T0584扫描电子显微镜分析方法通则术语和定义 GB/T28619,GB/T29795界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 整体激光熔覆wholesurlaeelaser cladding 样品整个工作面进行激光熔覆
GB/T40737一2021 3.2 局部激光熔覆loelpartlasereadang 样品工作面局部位置进行激光熔覆 3.3 熔合层fsionlayer 熔覆层和基体的冶金结合区域，符号和说明本文件使用的符号和说明见表1 表1符号和说明符号说明单位试样长度 mm L 熔覆层长度 mm 熔覆层厚度 d mm d 基体厚度 mm L 平行长度 mm S 原始横截面积 mmm" 熔覆层熔合层基体 5 试样制备 5.1熔覆准备准备试样,选用与实际样品材质及热处理状态相同或近似的基体材料 5.1.1 5.1.2制定工艺,确定适合的激光熔覆设备、参数及粉末、丝、带、箔等熔覆材料 5.2熔覆按工艺文件要求对试样进行熔覆基体厚度与熔覆层厚度尺寸d>6d,有特殊要求的,双方协商确定 5.3熔覆后处理试样毛坯应按照再制造工艺进行后处理试样可从实际样品中取样或按照同一工艺单独加工加工后试样的线性和角度尺寸公差符合GB/T1804精密等级要求,形状和位置公差符合 GB/T1184精密等级要求;试样精度有特殊要求的,按其要求执行
GB/40737一2021 熔覆层厚度 6.1试样试样制备应避开样品边缘位置,均匀取样,制备不少于3个试样 6.2试验设备和试验条件试验设备和试验条件应符合GB/T13298、JY/T0584要求 6.3试验步骤 6.3.1 金相显微镜法按照GB/T13298方法测量熔覆层厚度,金相显微镜100×或200×下观测,步骤如下在每件试样中选取3个区域进行测量 a b每个区域依次取2个厚度最高点和3个厚度最低点,取其算术平均值作为此区域的熔覆层平均厚度,并记录厚度最小值 6.3.2扫描电镜法按照JY/T0584方法测量熔覆层厚度,扫描电镜下观测熔覆层厚度,如图1,步骤如下在每件试样中选取3个区域进行测量(不包含熔合层) a b)每个区域依次取2个厚度最高点和3个厚度最低点,取其算术平均值作为此区域的熔覆层平均厚度,并记录厚度最小值 6.3.3方法选择当对试验结果有异议时,双方协商选定6.3.1和6.3.2两种方法之一,作为最终试验方法标引序号说明: -熔覆层 -基体; 熔合层 -测量位置图1厚度测量示意图
GB/T40737一202 6.4试验结果取不同区域平均厚度的算术平均值为该试样熔覆层平均厚度,试验结果修约至0.01n mm 6.5试验报告试验报告应至少包括如下信息试验依据; a b 所使用的方法 c 试验结果(厚度平均值,厚度最小值,计算过程). 金相组织分析 7.1试样垂直熔覆层方向截取试样,应涵盖基体涵盖的基体厚度应至少为熔覆层公称厚度的1.5倍,取样后应进行镶嵌处理,如图2所示标引序号说明 -取样区域图2金相试验取样示意图 7.2试验设备和试验条件试验设备和试验条件应符合GB/T13298要求 7.3试验步骤试验步骤按照GB/T13298要求执行 7.4试验结果对熔覆层显微组织、夹杂物、热影响区等进行检测分析,并记录试验结果 7.5试验报告试验报告应至少包括如下信息: 试验依据 a 产品批号,规格,基材材料牌号,基材状态、熔覆粉末牌号,取样位置、数量等; b 试验结果 c 8 拉伸试验 8.1试样整体激光熔覆拉伸试样见图3,局部激光熔覆拉伸试样见图4,试样加工精度应符合GB/T228.1的
GB/40737一2021 要求局部激光熔覆拉伸试样平行长度L>3Ln 注试样头部形状仅为示意性图3整体激光熔覆拉伸试样示意图注:试样头部形状仅为示意性图4局部激光熔覆拉伸试样示意图 8.2试验设备和试验条件 8.2.1试验条件应符合GB/T228.1要求 8.2.2试验用设备准确度优于1级 8.3试验步骤 8.3.1按照第6章要求测量并记录熔覆层厚度 8.3.2拉伸试验步骤应按照GB/T228.1执行 8.4试验结果测定试样的抗拉强度,检查试样断裂情况、熔覆层与基体的结合情况,抗拉强度结果处理应符合 GB/T228.1要求 8.5试验报告试验报告除符合GB/T228.1要求外,还应至少包括如下信息 a 试验依据; 试样类型,试样尺寸 b 熔覆层厚度、断裂位置、抗拉强度
GB/T40737一2021 9 弯曲试验 g.1试样弯曲试样分为面弯试样(熔覆层一侧正对或背对弯曲压头,见图5)和侧弯试样(与熔覆层垂直的侧面正对弯曲压头,见图6),试样截面形状为矩形,长度应符合GB/T232要求图5面弯试样示意图图6侧弯试样示意图 9.2试验设备和试验条件试验装置采用GB/T232中支辐式弯曲装置,试验设备和试验条件应符合GB/T232要求 g.3试验步骤 9.3.1按照第6章要求测量并记录熔覆层厚度 9.3.2弯曲压头直径为试样厚度的2倍一2.5倍 g.3.3面弯试样熔覆层一侧选择正对和背对弯曲压头;侧弯试样选择试样侧面正对压头 9.3.4试验步骤按照GB/T232要求执行,试样弯曲至试样断裂或弯曲至180"试验停止 g.4试验结果 g.4.1弯曲试验结束后,对熔覆层与基体的弯曲,开裂,剥离情况进行检验,并记录基体开裂长度;需要时也可对开裂或断裂位置进行断口检验分析 9.4.2记录最大弯曲力;计算弯曲强度,弯曲强度为最大弯曲力与原始横截面积s.的比值 9.5试验报告试验报告除符合GB/T232要求外,还应至少包括如下信息试验依据; a b) 试样类型、试样尺寸; 试验结果(应注明开裂的方向、长度、数量、部位,熔覆层厚度,最大弯曲力,弯曲强度) c 10冲击试验 10.1试样冲击试样采用V型缺口,按照GB/T229要求的尺寸、缺口形状和精度加工冲击试样冲击试样
GB/40737一2021 分为正向冲击(开口在基体一侧,见图7),侧向冲击(开口通过熔覆界面,见图8),背向冲击(开口在熔覆层一侧,见图9) 图7正向冲击试样示意图图8侧向冲击试样示意图图9背向冲击试样示意图 0.2试验设备和试验条件试验设备和试验条件应符合GB/T229要求 10.3试验步骤 10.3.1按照第6章要求测量并记录熔覆层厚度 0.3.2试验步骤应按照GB/T229要求执行 10.4试验结果试验结果应按照GB/T229处理需要时冲击断口可进行断口检验分析 10.5试验报告试验报告除符合GB/T229要求外,还应至少包括如下信息试验依据; a 试样类型,试样尺寸,熔覆层厚度等 b 必要时,提供试样示意图; c d 试验结果
GB/T40737一2021 1 断口分析 11.1试样试样按照GB/T1814要求加工,也可采用第9章或第10章产生的断口试样 11.2试验设备和试验条件试验设备和试验条件应符合GB/T1814和JY/T0584要求 11.3试验步骤按照GB/T1814、JY/T0584要求,观测断口宏观形貌和微观形貌,观测断口熔覆层夹杂物、裂纹熔覆层剥离情况等 11.4试验结果按照GB/T1814、JY/T0584要求,记录试验结果 11.5试验报告试验报告应至少包括如下信息试验依据 a b) 试验结果 12 硬度 2.1试样 2.1.1以激光熔覆层为试验表面,需要同时测量熔覆样品热影响区硬度时,试样应取自激光熔覆样品的横截面试样应符合GB/T4340.1要求 12.1.2 12.1.3试样截面需抛光,应显示熔覆层和基体相对位置,需要同时测量熔覆样品热影响区硬度时,抛光、腐蚀后,应显示出热影响区分界线 12.2试验设备和试验条件试验设备和试验条件应符合GB/T4340.1要求 2.3试验步骤 12.3.1试验步骤按GB/T4340.1规定 12.3.2同一试样应均匀选择3~5个试验区域,测量熔覆层不同区域的硬度,每一区域测试应不少于3 点,试验结果取算术平均值,结果修约至整数可同时测量基体和热影响区硬度 12.3.3对于无法移动、取样或无法夹持放置的样品,按照GB/T17394.1要求进行测量,进行硬度值换算,并在报告中注明 12.4试验结果试验结果应按照GB/T4340.1和GB/T17394.1要求处理
GB/40737一2021 2.5试验报告试验报告除符合GB/T4340.1和GB/T17394.1要求外,还应至少包括如下信息试验依据 a b)试验结果包括硬度试验符号,测试区域示意图及对应硬度值) 3熔覆层表面缺陷 3.1试样 13.1.1试样包括整体激光熔覆和局部激光熔覆2种样品 3.1.2整体激光熔覆层试样以激光熔覆层表面为试验表面,局部激光熔覆层试样试验表面还应包括熔覆层与基体的交界处(见图10). 标引序号说明 -试验区域图10局部熔覆试样试验位置示意图 3.2试验设备和试验条件试验设备和试验条件应符合GB/T15822.1,GB/T15822.3,GB/T18851.1和GB/T18851.4的要求 13.3试验步骤按照GB/T15822.1或GB/T18851.1检测熔覆层表面缺陷,局部激光熔覆试样还应检测熔覆层与基体交界处 13.4试验结果记录熔覆层表面缺陷位置,局部激光熔覆样品还应记录熔覆层与基体交界处的检测结果 3.5试验报告试验报告应至少包括如下信息试验依据; aa 试验位置及示意图、裂纹情况 b 试验结果 c
GB/T40737一2021 14耐磨性试验 14.1试样 14.1.1试样尺寸与规格应符合GB/T12444的要求 14.1.2以激光熔覆层为试验表面 14.2试验设备和试验条件磨损试验设备和试验条件应符合GB/T12444的要求 14.3试验步骤试验步骤应按照GB/T12444要求执行 144试验结果按照GB/T12444要求记录试验结果 14.5试验报告试验报告应至少包括如下信息试验依据; a b)取样位置及示意图、试验结果 5耐腐蚀性试验 5.1试样 15.1.1试样类型、数量,形状和尺寸应符合GB/T10125要求 15.1.2取样位置符合14.1.2要求 15.2试验设备和试验条件试验设备和试验条件应符合GB/T10125要求 5.3试验步骤试验步骤根据实际工况按照GB/T10125进行 15.4试验结果按照GB/T10125要求记录试验结果 15.5试验报告试验报告应符合GB/T10125要求，且应至少包括如下信息试验依据; a 取样位置及示意图; b 试验结果 c 10

再制造激光熔覆层性能试验方法GB/T40737-2021解读

随着再制造技术的不断发展，激光熔覆层作为一种重要的表面修复、改性和制造技术正在得到广泛的应用。为进一步规范激光熔覆层的质量控制和检测，中国国家标准化管理委员会于2021年发布了最新版本的再制造激光熔覆层性能试验方法标准GB/T40737-2021。本文将对该标准进行详细解读，以帮助专业人士更好地理解和应用该标准。

再制造激光熔覆层的定义和分类

再制造激光熔覆层是指通过激光器的能量聚焦，使金属粉末在基体表面熔融和凝固，在原有金属表面上再生出一层新的金属表面。根据材料组成的不同，再制造激光熔覆层可以分为单种材料、复合材料和异种材料等多种类型。

GB/T40737-2021标准解析

GB/T40737-2021标准对再制造激光熔覆层的性能试验方法进行了全面规定。该标准依据再制造激光熔覆层的应用要求和质量控制需要，以熔覆层厚度、硬度、耐磨性、抗腐蚀性、高温性、拉伸强度、冲击韧性、氢脆敏感性等为主要指标，详细规定了各项测试方法和标准。

其中，耐磨性、抗腐蚀性、高温性测试中采用了鼓轮试验、盐雾试验和高温氧化试验等先进的试验设备和技术，确保了测试结果的准确可靠。同时，该标准还对熔覆层厚度、硬度、拉伸强度、冲击韧性和氢脆敏感性等重要指标的测试方法进行了详细说明，确保了数据准确可靠。

结语

再制造激光熔覆层作为一种重要的表面修复、改性和制造技术，在航空航天、汽车、机械等领域得到了广泛的应用。GB/T40737-2021标准的发布，为再制造激光熔覆层的质量控制和检测提供了重要依据。相信通过更加规范化和标准化的性能试验方法，再制造激光熔覆层的质量和稳定性将会得到更好地保障，为再制造技术的发展提供了有力支持。